Põhiline erinevus hüstereesi ja pöörisvoolukao vahel on see, et hüstereesivoolukadu tekib magnetismi ümberpööramise tõttu, samas kui pöörisvoolukadu tekib juhtme ja magnetvälja vahelise suhtelise liikumise tõttu.
Trafos võib olla nelja tüüpi voolukadusid, mida nimetatakse takistuskadudeks, pöörisvoolukadudeks, voolukadudeks ja hüstereesivoolukadudeks. Need võimsuskaod võivad lõpuks lõppeda soojusega, mis tuleb trafost eemaldada.
Mis on hüstereesivoolukadu?
Trafodes tekib hüstereesivoolukadu nende südamiku magnetisatsiooniküllastuse tõttu. Selle protsessi käigus muutuvad südamikus olevad magnetilised materjalid lõpuks magnetiliseks küllastumiseks, kui materjalid asetatakse tugevasse magnetvälja, näiteks vahelduvvoolu tekitatavasse magnetvälja.
Me võime kirjeldada hüstereesivoolukadu kui elektrimasinate energialiiki, mis tekib raudsüdamiku korduva magnetiseerimise ja demagnetiseerimise tõttu. Vahelduvvoolu vool põhjustab raudsüdamiku magnetiseerumist ja demagnetiseerumist igas tsüklis. Iga sellise magnetiseerimistsükli jooksul läheb osa energiast kaduma.
Seda tüüpi võimsuskadude vähendamiseks saame kasutada materjale, millel on vähem hüstereesiahela pindala. Seetõttu on ränidioksiidteras või CRGO teras kasulik trafo südamiku kujundamisel, kuna sellel on väga väike hüstereesiahel.
Mis on pöörisvoolu kaotus?
Pöörisvoolukadu võib kirjeldada kui vooluahelaid, mis tekivad juhtide pindade kohal muutuva magnetvoo tõttu. Seda tüüpi voolukadu on oluline induktsioonkuumutamisel, levitatsioonil, elektromagnetilisel summutamisel ja elektromagnetilisel pidurdamisel. Saame seda tüüpi voolukadu minimeerida, lisades juhtme pinnale pilud ja lamineerides.
Joonis 01: Lamineeritud südamikuga pöörisvool
Pöörisvoolukadu tekib siis, kui muutuv voog ühendub südamiku endaga. See indutseeritud emf on tuum, mis suudab seadistada tsirkulatsioonivoolu, mida nimetatakse pöörisvooluks. See vool võib tekitada kadu, mida nimetatakse pöörisvoolu kadudeks või I2R kadudeks. Siin on see voolu väärtus ja voolutee R (takistus).
Pealegi saab pöörisvoolu suuruse anda siis, kui pöörisvool "I" voolab läbi südamiku takistuse "r", kus see võib energiat soojuse kujul hajutada, mida saab esitada võimsusvõrrand, võimsus=I2R. See tähistab energiat, mida kulutatakse mittekasulikul eesmärgil, kui seda peetakse pöörisvoolu- või rauakaoks.
Mis vahe on hüstereesil ja pöörisvoolul?
Põhiline erinevus hüstereesi ja pöörisvoolukao vahel on see, et hüstereesivoolu kadu tekib magnetismi ümberpööramise tõttu, samas kui pöörisvoolukadu tekib juhi ja magnetvälja vahelise suhtelise liikumise tõttu. Veelgi enam, hüstereesivoolukadu tekib ferromagnetilise materjali molekulaarse hõõrdumise tõttu vahelduva magnetvälja all, samas kui pöörisvoolukadu tekib pöörisvoolu induktsiooni tõttu südamikus ja magnetväljas hoitavates juhtides.
Allpool olev infograafik esitab kõrvuti võrdlemiseks tabelina hüstereesi ja pöörisvoolukao erinevusi.
Kokkuvõte – hüsterees vs pöörisvoolu kaotus
Hüstereesivoolukadu on energiakadu, mis tekib trafos transformaatori südamiku magnetisatsiooniküllastuse tõttu, samal ajal kui pöörisvoolukadu on muutuva magnetvoo tõttu juhtide pindade kohal moodustunud vooluahelad. Peamine erinevus hüstereesi ja pöörisvoolukao vahel on see, et hüstereesivoolu kadu tekib magnetismi ümberpööramise tõttu, samas kui pöörisvoolukadu tekib juhi ja magnetvälja vahelise suhtelise liikumise tõttu.
